生物技术概述
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绿色革命
研究人员培育的“超级水稻”.
资源
矿物能源(石油\煤) 必将枯竭,生物能源已在 开发之中。
很多不起眼的生物,很 可能就是药物、材料等 的宝贵资源。
图为墨西哥荒原中的仙 人掌类植物。
防辐射、降压、血凝等作用
一个20 米直径的水 池年产 4 吨藻类,加工 后可得相当于3000 升 柴油的燃料。 一英亩三角大戟可生 产相当于 50 吨石油的 燃料。
质 4、生物具有个体发育和系统进化的历史 5、生物对外界可产生应激反应和自我调节，对环境
具有适应性
在 20世纪90年代初，“21世纪是生命科学 的世纪”，还是科学家的预言，仅仅十年的发展， 在刚刚进入21世纪，这个预言正在变成现实。
«圣经»载，上帝在创世纪中创造了果木、动物 和人；21世纪人类将成为造物主，因为基因的发现 使人类能够改变生命并创造生命。
(3)创造生物学阶段(20世纪中叶以后)
分子生物学和基因工程的发展使人 们有可能“创造”新的物种。
沃 生 和 克 里 克 在 讨 论
双 螺 旋 模 型
DNA
第 一 例 基 因 工 程 实 验
含有荧光水母基因的小猪
美国密苏里大学最近通过克隆 技术培育出四只含有荧光水母基 因的小猪。
左为荧光小猪，右为正常小猪
图为生长在淡水和海水中的一种硅藻
环境
这是最早一份关
于环境对生物种群
影响的研究。
工业化前英国乡村有很多白色蛾子停在布满淡色 苔藓的树皮上，不易被鸟发现；
工业化后，黑色蛾子逐渐取而代之，因为黑烟污 染了环境，黑色蛾子更易藏身。
工人正在向被石油污染的海滩喷洒营养液，促使吃石油的细 菌长起来。
其中生物技术列在首位，生物技术之所以令世界各国如此 重视，是因为它是解决人类所面临的最重大的问题和挑战∶
生命通过繁殖而延续, DNA是生物遗传的基本 物质。
漂亮的模特 遗传学家
“中心法则”
生物具有个体发育和系统进化的历史
生物对外界可产生应激反应，对环境有适应性
生命(生物体)的基本特征
1、细胞是生物的基本组成单位(病毒除外) 2、新陈代谢、生长和运动是生命的基本功能 3、生命通过繁殖而延续，DNA是生物遗传的基本物
悠游的奇幻精灵——水母
生物技术的定义
1982年，国际合作与发展组织(ICDO)对生物技术 进行了定义：即应用自然科学及工程学原理，依 靠微生物、动物体、植物体作为生物反应器，将 原料加工以提供产品来为社会服务的技术。
美国政府技术顾问委员会(OAT) 的定义：应用生 物或来自生物体的物质制造或改进一种商品的技 术，其还包括改良有重要经济价值的植物与动物 和利用微生物改良环境的技术。
人类文明发展的三次技术革命：
生物技术革命
21世纪：创造生命 ！
信息革命
20世纪：解放大脑
工业革命
19世纪：解放双手
从传统生物学到现代生命科学 ——生命科学能够迎接21世纪的挑战
生物学经历了三个发展阶段： ➢ 描述生物学阶段 (19世纪中叶以前) ➢ 实验生物学阶段(19世纪中到20世纪中) ➢ 创造生物学阶段 (20世纪中叶以后)
(1) 描述生物学阶段(19世纪中叶以前)
主要从外部形态特征观察、描述、记载各 种类型生物，寻找他们之间的异同和进化 脉络。 达尔文 《物种起源》(1859)
(2) 实验生物学阶段(19世纪中到20世纪中)
利用各种仪器工具，通过实验过程， 探索生命活动的内在规律。
巴斯德在实验室里
“自生说”是一个古老的学说，认为一切生物是自然发生的。到 了17世纪，虽然由于研究植物和动物的生长发育和生活循环，使“自 生说”逐渐削弱，但是由于技术问题，如何证实微生物不是自然发生 的仍然是一个难题，这不仅是“自生说”的一个顽固阵地，同时也是 人们正确认识微生物生命活动的一大屏障。
1995年以后，国内重点大学陆续把生物类课 程列为全校非生物类专业大学生的限选或必修课 程。
这是因为人们意识到，21世纪将是生 命科学的世纪，面向21世纪的大学生应有 生命科学基础，而不应该成为“生物盲”。
细胞是生物的基本组成单位(病毒除外)
新陈代谢、生长和运动是生命的基本功能 物理运动→化学运动→生命运动
人口膨胀； 粮食短缺； 疾病危害； 环境污染； 能源危机； 资源匮乏； 生态平衡破坏； 生物物种大量Βιβλιοθήκη Baidu亡。
解决人类生存与发展所面临的一系列重大问题，在很大程度上将依赖于 生命科学的发展。生命科学对人类经济、科技、政治和社会发展的作用是 全方位的。
1980年以来，世界著名大学如MIT等，纷纷 把生物类课程列为全校必修课.
巴斯德在前人工作的基础上，进行了许多试验，其中著名的曲颈 瓶试验无可辩驳地证实，空气内确实含有微生物，它们引起有机质的 腐败。巴斯德自制了一个具有细长而弯曲的颈的玻瓶，其中盛有有机 物水浸液，经加热灭菌后，瓶内可一直保持无菌状态，有机物不发生 腐败，因为弯曲的瓶颈阻挡了外面空气中微生物直达有机物浸液内， 一旦将瓶颈打断，瓶内浸液中才有了微生物，有机质发生腐败。巴斯 德的实验彻底否定了“自生说”，并从此建立了病原学说，推动了微 生物学的发展。
一、概述
1、生物技术概念P1：生物技术，有时也称为生
植物学、动物 学、遗传学、
物工程，是以现代生命科学为基础，运用先进
分子生物学、
微生物学等 的科学原理和工程技术手段按预先的设计来加
基因、细胞、 工或改造生物材料从而产生出人类需要的产品
有用物、个体
或个体的一部 或达到某种目的。 分
粮食、医药、 食品、能源、
序言
当今世界，我们所处的这个时代，是科学技术 飞速发展、知识信息爆炸的知识经济时代，世界各 国都在相互竞争，竞争的焦点集中在科学技术上， 谁的科技发达，谁的综合国力就强大。
现在世界七大高新技术分别是现代生物技术、 航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、新 能源技术和新材料技术。
粮食
联合国粮农组织 水稻研究所(菲,马 尼拉)。
金属等
化学工程、基因 工程、控制工程、
环境工程等
与人类健康、 农业、资源、
能源、环境
生命科学 工程科学
生物技术 (生物工程)
研究领域
基因 细胞 工程 工程
酶工 程
发酵 工程
分离 工程
蛋白质 工程
服务领域
人类 健康
农业 资源
研究人员培育的“超级水稻”.
资源
矿物能源(石油\煤) 必将枯竭,生物能源已在 开发之中。
很多不起眼的生物,很 可能就是药物、材料等 的宝贵资源。
图为墨西哥荒原中的仙 人掌类植物。
防辐射、降压、血凝等作用
一个20 米直径的水 池年产 4 吨藻类,加工 后可得相当于3000 升 柴油的燃料。 一英亩三角大戟可生 产相当于 50 吨石油的 燃料。
质 4、生物具有个体发育和系统进化的历史 5、生物对外界可产生应激反应和自我调节，对环境
具有适应性
在 20世纪90年代初，“21世纪是生命科学 的世纪”，还是科学家的预言，仅仅十年的发展， 在刚刚进入21世纪，这个预言正在变成现实。
«圣经»载，上帝在创世纪中创造了果木、动物 和人；21世纪人类将成为造物主，因为基因的发现 使人类能够改变生命并创造生命。
(3)创造生物学阶段(20世纪中叶以后)
分子生物学和基因工程的发展使人 们有可能“创造”新的物种。
沃 生 和 克 里 克 在 讨 论
双 螺 旋 模 型
DNA
第 一 例 基 因 工 程 实 验
含有荧光水母基因的小猪
美国密苏里大学最近通过克隆 技术培育出四只含有荧光水母基 因的小猪。
左为荧光小猪，右为正常小猪
图为生长在淡水和海水中的一种硅藻
环境
这是最早一份关
于环境对生物种群
影响的研究。
工业化前英国乡村有很多白色蛾子停在布满淡色 苔藓的树皮上，不易被鸟发现；
工业化后，黑色蛾子逐渐取而代之，因为黑烟污 染了环境，黑色蛾子更易藏身。
工人正在向被石油污染的海滩喷洒营养液，促使吃石油的细 菌长起来。
其中生物技术列在首位，生物技术之所以令世界各国如此 重视，是因为它是解决人类所面临的最重大的问题和挑战∶
生命通过繁殖而延续, DNA是生物遗传的基本 物质。
漂亮的模特 遗传学家
“中心法则”
生物具有个体发育和系统进化的历史
生物对外界可产生应激反应，对环境有适应性
生命(生物体)的基本特征
1、细胞是生物的基本组成单位(病毒除外) 2、新陈代谢、生长和运动是生命的基本功能 3、生命通过繁殖而延续，DNA是生物遗传的基本物
悠游的奇幻精灵——水母
生物技术的定义
1982年，国际合作与发展组织(ICDO)对生物技术 进行了定义：即应用自然科学及工程学原理，依 靠微生物、动物体、植物体作为生物反应器，将 原料加工以提供产品来为社会服务的技术。
美国政府技术顾问委员会(OAT) 的定义：应用生 物或来自生物体的物质制造或改进一种商品的技 术，其还包括改良有重要经济价值的植物与动物 和利用微生物改良环境的技术。
人类文明发展的三次技术革命：
生物技术革命
21世纪：创造生命 ！
信息革命
20世纪：解放大脑
工业革命
19世纪：解放双手
从传统生物学到现代生命科学 ——生命科学能够迎接21世纪的挑战
生物学经历了三个发展阶段： ➢ 描述生物学阶段 (19世纪中叶以前) ➢ 实验生物学阶段(19世纪中到20世纪中) ➢ 创造生物学阶段 (20世纪中叶以后)
(1) 描述生物学阶段(19世纪中叶以前)
主要从外部形态特征观察、描述、记载各 种类型生物，寻找他们之间的异同和进化 脉络。 达尔文 《物种起源》(1859)
(2) 实验生物学阶段(19世纪中到20世纪中)
利用各种仪器工具，通过实验过程， 探索生命活动的内在规律。
巴斯德在实验室里
“自生说”是一个古老的学说，认为一切生物是自然发生的。到 了17世纪，虽然由于研究植物和动物的生长发育和生活循环，使“自 生说”逐渐削弱，但是由于技术问题，如何证实微生物不是自然发生 的仍然是一个难题，这不仅是“自生说”的一个顽固阵地，同时也是 人们正确认识微生物生命活动的一大屏障。
1995年以后，国内重点大学陆续把生物类课 程列为全校非生物类专业大学生的限选或必修课 程。
这是因为人们意识到，21世纪将是生 命科学的世纪，面向21世纪的大学生应有 生命科学基础，而不应该成为“生物盲”。
细胞是生物的基本组成单位(病毒除外)
新陈代谢、生长和运动是生命的基本功能 物理运动→化学运动→生命运动
人口膨胀； 粮食短缺； 疾病危害； 环境污染； 能源危机； 资源匮乏； 生态平衡破坏； 生物物种大量Βιβλιοθήκη Baidu亡。
解决人类生存与发展所面临的一系列重大问题，在很大程度上将依赖于 生命科学的发展。生命科学对人类经济、科技、政治和社会发展的作用是 全方位的。
1980年以来，世界著名大学如MIT等，纷纷 把生物类课程列为全校必修课.
巴斯德在前人工作的基础上，进行了许多试验，其中著名的曲颈 瓶试验无可辩驳地证实，空气内确实含有微生物，它们引起有机质的 腐败。巴斯德自制了一个具有细长而弯曲的颈的玻瓶，其中盛有有机 物水浸液，经加热灭菌后，瓶内可一直保持无菌状态，有机物不发生 腐败，因为弯曲的瓶颈阻挡了外面空气中微生物直达有机物浸液内， 一旦将瓶颈打断，瓶内浸液中才有了微生物，有机质发生腐败。巴斯 德的实验彻底否定了“自生说”，并从此建立了病原学说，推动了微 生物学的发展。
一、概述
1、生物技术概念P1：生物技术，有时也称为生
植物学、动物 学、遗传学、
物工程，是以现代生命科学为基础，运用先进
分子生物学、
微生物学等 的科学原理和工程技术手段按预先的设计来加
基因、细胞、 工或改造生物材料从而产生出人类需要的产品
有用物、个体
或个体的一部 或达到某种目的。 分
粮食、医药、 食品、能源、
序言
当今世界，我们所处的这个时代，是科学技术 飞速发展、知识信息爆炸的知识经济时代，世界各 国都在相互竞争，竞争的焦点集中在科学技术上， 谁的科技发达，谁的综合国力就强大。
现在世界七大高新技术分别是现代生物技术、 航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、新 能源技术和新材料技术。
粮食
联合国粮农组织 水稻研究所(菲,马 尼拉)。
金属等
化学工程、基因 工程、控制工程、
环境工程等
与人类健康、 农业、资源、
能源、环境
生命科学 工程科学
生物技术 (生物工程)
研究领域
基因 细胞 工程 工程
酶工 程
发酵 工程
分离 工程
蛋白质 工程
服务领域
人类 健康
农业 资源